细胞信号转导系统

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植物细胞信号转导的分子途径

植物细胞信号转导的分子途径你知道吗，植物也有它们的“情报系统”？这可是比你想象的要复杂得多哦！说起植物细胞信号转导，它就像是植物之间的“无线电通讯”系统，负责帮助它们传递各种各样的信息。

像什么“天啊，太干了！快点浇水！”或者“嘿，快点分泌点防御物质，敌人来了！”这些都得靠它们的信号系统来搞定。

你看，植物的世界其实比我们想象中的要忙碌得多。

那到底是怎么回事呢？植物细胞并不是傻乎乎的，它们能够感知外界的环境变化。

比如说，阳光强了，或者空气干燥，植物的细胞会立刻收到“警报”。

这时候，它们就开始启动一种叫“信号转导”的机制，传递信息到植物的每一个角落。

你可以把它想象成一个超级敏锐的警报系统，随时监听着外界的一切动静。

一旦感受到威胁，信号立马发射，保证植物能够做出反应。

植物细胞信号转导的过程中，最重要的角色就是那一大堆的“受体”。

这些受体就像是细胞表面的门卫，一旦它们感知到某种特定的信号，立马通知细胞内部。

比如，植物感受到光线的变化时，它们的光受体会立刻把这个信息传递给细胞，让植物做出反应。

你可以想象成，植物细胞的每一个“受体”就像是细胞表面的一扇扇小门，外面的“信号”一来，门就开了，细胞开始动起来。

然后，信号通过受体进入细胞内部，开始了一系列的“接力赛”。

这时，信号转导的“主角”就是一群叫做“分子”的小家伙。

它们就像是细胞里的小信使，每次传递信息的时候，都要靠精密的配合。

一个分子收到信号后，会触发下一个分子的反应，直到信号传递到细胞的最深处，启动植物所需要的反应。

你可以把它想象成一个足球赛，每个分子都像是场上的球员，接力传球，最终把“球”送进“球门”。

这个过程中的关键分子叫做“第二信使”，就像是小小的“通信员”。

当外界的信号到达细胞表面的受体时，细胞内部就开始产生这些“第二信使”。

它们的任务就是迅速在细胞内部传递信息，像是在细胞里传送一封封“情报”。

这些“情报”能激活各种酶，改变细胞的活动状态。

比方说，有时候这些信号可能会告诉植物：赶紧生产更多的抗病物质；有时候可能会提醒植物：让根部加速生长；甚至可能让植物在缺水的情况下保留水分。

细胞信号系统及其在疾病中的作用

细胞信号系统及其在疾病中的作用细胞信号系统是指细胞内外各种信号分子之间的相互作用和调控，通过这个系统，细胞能够识别外界信号，从而对外界环境做出反应。

细胞信号系统对于生物体的生长、发育、分化以及代谢等方面有着重要的影响。

但是，当这个系统发生了异常，就有可能导致各种疾病的出现。

细胞信号系统主要由配体、受体和信号转导系统等组成。

配体是指一种分子物质，可以结合到受体上，从而引发信号。

而受体则是一种在细胞膜或细胞内部的分子，能够通过结合配体来传递信号。

信号转导系统则是通过转换配体和受体之间的信号来达到细胞内部信号传递的过程。

在细胞信号系统中，最基本的形式就是化学信号，也就是通过化学物质传递信号。

比如，神经递质就是一种常见的化学信号分子，它通过跨越神经元之间的空隙来传递信号。

此外，还有一些激素和生长因子等，都是通过化学信号来进行信号传递的。

细胞信号系统在疾病中的作用也是非常重要的。

例如，糖尿病就是由于胰岛素受体的异常导致胰岛素不能够传递信号，从而导致血糖水平升高。

而肿瘤的发生也与细胞信号系统有关。

比如，肿瘤细胞常常会突变成一个过度激活的形式，从而导致不正常的细胞增殖。

除了上述疾病外，在神经系统疾病、免疫系统疾病、心血管系统疾病以及肝脏疾病等方面，细胞信号系统都扮演着重要的角色。

因此，对于这个系统的深入研究，对于疾病的防治也有着非常重要的意义。

目前，对于细胞信号系统的研究主要集中在下面几个方向：1.受体结构及其功能：通过对于受体的结构及其功能的研究，可以更好地理解受体所对应的真实配体和药物之间的作用机制。

2.信号转导通路：通过对于信号转导通路的研究，可以更好地理解不同信号分子是如何被传递到细胞内部的，从而影响细胞的各种生理功能。

3.基因调控：一些重要的细胞信号通路可能会经由基因调控而发挥其功能。

因此，对于基因调控的研究，有助于深入理解细胞信号系统的调控通路与机理。

在疾病的预防和治疗方面，对细胞信号系统的研究也有着重要的作用。

细胞信号转导原理

第一节概述
一、细胞信号（一）化学信号——配体 1、细胞间化学信号 ① 内分泌激素 ② 旁分泌信号 ③ 自分泌化学信号 ④ 突触，N-M接头的神经递质 ⑤ 膜表面的细胞外信号分子：组织相容性复合体，细胞粘附分子……。
2、细胞内信号第二信使： DAG， Cer， cAMP，第二信使：Ca2+， DAG， IP3， Cer， cAMP， cGMP……。 cGMP 。（二）物理信号光、电、磁、机械温度、渗透压、细胞容积改变…… 温度、渗透压、细胞容积改变生物大分子的结构信号——大分子三维外形（三）生物大分子的结构信号大分子三维外形的亚基结构序列信息。的亚基结构序列信息。决定细胞间识别、粘附、聚集和性细胞融合等。 1、决定细胞间识别、粘附、聚集和性细胞融合等。决定信号分子与受体的识别和结合。 2、决定信号分子与受体的识别和结合。信号的连接和信号复合体的形成。 3、信号的连接和信号复合体的形成。
（二）NO-cGMP-GPK信号转导系统信号转导系统 1、NO的生物合成及其作用、的生物合成及其作用 ① 合成的部位合成的前体：精氨酸 ② 合成的前体：L-精氨酸合成酶： ③ 合成酶：原生酶和诱生酶 ④ 灭活 * 作用：作用：信使作用递质作用
2、GC的种类、的种类膜结合型GC（使GTP形成形成cAMP，而把膜结合型（形成，胞外信号转化为胞内信号）胞外信号转化为胞内信号）胞浆可溶性GC（由NO或CO激活，发挥激活，胞浆可溶性（或激活多种功能）多种功能） 3、胞内cGMP 3、胞内cGMP 的信使作用 4、cGMP还通过还通过GPK调节靶酶、靶蛋白调节靶酶、、还通过调节靶酶和生理功能
二、受体（一）概述定义： 1、定义：细胞膜上或细胞内能特异识别和结合相应配体或物理信号，和结合相应配体或物理信号，并引起生物学效应的特殊功能的蛋白质，物学效应的特殊功能的蛋白质，个别受体是糖脂。体是糖脂。 2、受体功能 ① 识别和结合 ② 信号转导

细胞的信号转导

一、细胞信号转导概述（一）信号转导的概念在多细胞生物体中，细胞间的信号转导(signaltransduction)与交换对细胞的生存非常重要。

细胞的信号转导是通过多种分子相互作用的一系列有序反应，将来自细胞外的信息传递到细胞内各种效应分子，并产生生物效应的过程。

通常所指的信号转导是指跨膜信号转导(transmembrane signal transduction)，即生物活性物质（如神经递质、激素、细胞因子等）通过受体或离子通道的作用，将其转变为细胞内各种分子数量、分布或活性的变化，从而对细胞的功能、代谢、生长速度、迁移等生物学行为产生影响。

（二）信号转导系统的基本组成细胞信号转导系统通常由信息分子(signaling molecule)、受体(receptor)、转导体(transducer)及效应体(effector)四个环节组成。

信息分子的受体位于靶细胞的质膜上、胞质或核内，与之相结合的相应信息分子统称为配体(ligand)。

配体与受体的结合可诱导受体的构象发生变化，激活转运体，进而启动细胞内的信息转导途径（如效应体的级联反应），最终导致细胞功能的改变。

（三）信号转导的主要途径根据介导的配体和受体的不同，信号转导可分为两大类，一类是水溶性配体或物理信号作用于膜受体，随后经历跨膜和细胞内信号转导体的依次作用，最终作用于效应体，产生效应。

依据膜受体特性的不同，这类信号转导又有多种通路，主要是由离子通道型受体、G蛋白耦联受体、酶联受体和招募型受体介导的信号转导。

另一类是脂溶性配体直接与胞质受体或核受体结合而发挥作用，这类方式通常都是通过影响基因表达而产生效应。

应当注意到膜受体介导的信号转导也大多可以影响转录因子的活性而改变基因的表达。

（四）信号转导途径间的交互联系细胞信号转导通路的细节非常复杂，涉及蛋白质等相互作用以及相关基因表达的过程，而且各种信号转导通路间存在更为复杂的联系，构成错综复杂的信号网络(signaling network)。

第八章-细胞信号转导

• 化学信号根据其溶解性分为: 亲脂性信号分子：分子小、疏水性强、可透膜与胞内受体结合。
如甾类激素、甲状腺素… 亲水性信号分子：分子较大、亲水性强、不能透膜、只能与胞外受体结合。如神经递质、生长因子、局部化学递质、大多数激素… 气体性信号分子(NO)：可以透膜直接激活效应酶。
• 化学信号根据作用方式分为：内分泌信号、旁分泌信号、突触信号、接触依赖性信号 P220
接触性依赖的通讯
细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。这种通讯方式在胚胎发育过程中对组织内相邻细胞的分化具有重要作用。（胚胎诱导）
P218
细胞通讯方式
通过胞外信号介导的细胞通讯步骤

①信号分子的产生; ②运送信号分子至靶细胞; ③信号分子与靶细胞受体特异性结合,并激活受体; ④活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径; ⑤引发细胞功能、代谢或发育的改变; ⑥信号的解除并导致细胞反应终止。
G-蛋白耦联的受体（G-protein-linked receptor）
酶连受体（enzyme-linked receptor）受体的两个功能区域：配体结合区（结合特异性）
效应区（效应特异性）
P221
亲水性信号
胞外受体
亲脂性信号
胞内受体
胞外受体和胞内受体
三种类型的细胞表面受体
NO合酶 (NOS)
L-Arg+NADPH
NO+L-瓜氨酸
• NO没有专门的储存及释放调节机制，靶细胞上NO的多少直接与NO的合成有关。
P229
Guanylate cyclase
内源性 NO 由 NOS 催化合成后，扩散到邻近细胞，与鸟苷酸环化酶活性中心的Fe2+结合，改变酶的构象，导致酶活性的增加和cGMP 合成增强。 cGMP作为第二信使介导蛋白质的磷酸化，引起生理生化反应。

细胞生物学第八章细胞信号转导

信号蛋白：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 转承蛋白：负责将信息传给信号链的下一组分。信使蛋白：携带信息从一部分传递到另一部分。接头蛋白：起连接信号蛋白的作用。放大和转导蛋白：通常由酶或离子通道蛋白组成，介导产生级联反应。传感蛋白：负责信号不同形式的转换。分歧蛋白：将信号从一条途径传播到另外途径。整合蛋白：从 2 条或多条信号途径接受信号，并在向下传递之前进行整合。

2、受体

受体：受体是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，绝大多数都是蛋白质且多为但蛋白，少数受体是糖脂，有的受体是糖蛋白和糖脂组成的复合物。（1）根据靶细胞上受体存在的部位，可将手提取分为细胞内受体：位于细胞质基质或核基质中，主要是别和结合小的脂溶性信号分子。

c、间隙连接通透性的调节：
意义：间隙连接对小分子的通透能力具有底物选择性。因此通过掌握调节间隙连接通透性的途径有助于对信号分子的传递调控。特性： 1、电荷选择性：间隙连接的通透能力与底物所带电荷有关。
2 、组织特异性：由不同连接蛋白所构成的连接子，在导电率、通透性和可调控方面是不同的。由不同连接蛋白组成的异聚体连接子一般具有通透功能，但在有些情况下却没有通透功能。如：Cx43与Cx40连接蛋白形成间隙连接时，连接子没有通透功能。
二、信号转导系统及其特性
（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白信号转导系统： 1、不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识别。 2、胞外信息通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生细胞内第二信使或活化的信号蛋白。 3、信号放大：信号传递至胞内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应，使信号逐级放大。 4、启动反馈机制从而终止或降低细胞反应。

细胞信号转导

讲座一细胞信号转导异常与疾病提要：一、细胞信号转导系统概述二、信号转导异常的原因和机制三、细胞信号转导异常与疾病一、细胞信号转导系统概述细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等功能。

细胞信号转导系统的构成（一）细胞信号转导的基本过程和机制１、信号的接受和转导典型的过程是细胞受体膜受体信号类型信号转导蛋白调控信号转导蛋白活性方式：受体能接受信号的其他成分（离子通道、细胞粘附分子）细胞内信号转导通路受体接受信号启动细胞内信号转导通路膜受体（占大多数）核受体Ｇ蛋白耦联受体（ＧＰＣＲ）家族细胞因子受体超家族受体酪氨酸激酶（ＲＴＫ）家族丝／苏、氨酸蛋白激酶（ＰＳＴＫ）型受体家族死亡受体家族（ＴＮＦＲ·Ｆas ）离子通道型受体粘附分子（钙粘素、整合素）等化学信号（激素、Ｎ递质、Ｎ肽、代谢产物、外源药物、毒物）物理信号（机械刺激、细胞间、细胞与胞外基质间直接接触产生的刺激）具有活性非活性（１）通过配体调节胞外信号结合受体→受体激活。

如转录因子（核受体）→ＲＴＫ激活→受体型离子通道开放。

胞内信使分子→激活胞内受体和蛋白激酶。

如I Ｐ３→激活平滑肌心肌内质网／肌浆网上Ca ２＋通道的ＩＰ３受体，Ca ２＋通道开放，胞内Ca ２＋↑。

（２）通过Ｇ蛋白调节能结合ＧＴＰ或ＧＤＰ并具有内在ＧＴＰＳa Ｓ活性的蛋白。

Ｇ蛋白ＧＴＰ结合－活性形式（转导信号）ＧＤＰ结合－非活性形式（关闭转导通路）ＧＴＰ结合能激活ＡＣ（腺苷酸环化酶）和多种磷脂酶产物（第二信使）激活下游蛋白激酶，激活的Ｇ蛋白、小Ｇ蛋白位于跨膜信号转导上游，故有信号转导通路中分子开关之称。

（３）通过可逆磷酸化调节磷酸化级联反应传导以丝裂原激活的蛋白激酶（ＭＡＰＫ）家族为例ＭＡＰＫ包括刺激生长因子丝裂应激促炎细胞因子原ＧＰＣＲ生长因子ＧＰＣＲ→→→α,β,γ三个亚基－Ｇ蛋白家族单亚基小Ｇ蛋白Ｒa Ｓ家族Ｒh Ｏ家族→→ＥＲＫ（细胞外信号调节的蛋白激酶）ＪＮＫ（c -jun Ｎ端激酶）ＳＡＰＫ（应激激活的蛋白激酶）p ３８ＭＡＰＫ→三级酶促级联反应２、信号对靶蛋白的调节（可逆性磷酸化调节）激活的蛋白激酶（ＰＫＡ.ＰＫＣ.ＭＡＰＫ等）或磷酸酶效应蛋白（代谢酶、离子通道离子泵可逆的磷运输蛋白、骨架蛋白等）酸化修饰调节活性和功能跨膜信号转录因子核内与ＮＤＡ调节基调节细胞增殖转导通路结合因表达分化和凋亡活性３、膜受体介导的信号转导通路举例ＧＰＣＲ，７次跨膜，人类基因组第三大家族。

细胞内信号转导系统的结构和功能分析

细胞内信号转导系统的结构和功能分析细胞内信号转导系统（cellular signaling pathway）是指细胞内的一系列复杂的生化反应，通过细胞内的信号传递，在细胞内部生化机制的控制下，将外界信息传输到细胞内部的靶位点来进行生理功能调节。

这个系统对于生物体内的正常生长、发育、维护平衡以及抗病抗压等方面都具有重要的意义。

因此，对于学习和深入研究这个系统的结构和功能有着重要的意义。

1.信号转导系统的分类和作用信号传导系统主要分为内源性和外源性两类。

内源性信号传导系统是指一些生化反应物质，如蛋白质、脂质或核酸等，转移已经刺激了外部的基因，将这些刺激的信息转化为内部信号从而引发细胞内反应的生化途径。

而外源性信号传导系统则是指身体对环境或沟通的一些反应，如例子，抵抗外来病原体菌体的侵袭或细胞内的代谢功能。

这两个系统的共同作用，使人体能够接收身体内外的信息并调节身体的生理状态。

2.信号转导系统的结构信号传导系统主要包括基因、拓扑映射、蛋白质、糖、酸和其他生化反应物质等方面的分子。

这些分子构成了一个庞大的复杂系统，涉及到细胞外受体、嵌合蛋白、激酶等多种蛋白质和其他配合物质的作用与合作。

具体来讲，内源性信号传导系统主要包括如下三个部分：外源性刺激物质―受体―信号传导蛋白。

在整个系统中，以受体和信号传导蛋白为核心，通过细胞内的信号传递，将外界信息转化为细胞内部的反应，进一步调控细胞的生理状态。

不过，在不同类型的信号传导系统中，其中的结构和组成也有所不同。

例如，外源性信号传导系统主要包括细胞膜受体、细胞核受体、细胞内受体和细胞间受体等。

其信号传导方式包括了酶依赖型、酶无依赖型、离子依赖型等多种方式。

3.信号转导系统的作用信号转导系统不仅对人体内部的正常生长、发育有重要影响，同时在人体免疫反应、代谢功能、精神状态等方面也发挥着重要作用。

作为维持人体内正常生物反应对环境的适应之策，信号转导系统具有以下几个重要的作用。

细胞生物学第八章

号分子影响其它细胞。
3.细胞间形成间隙连接，使细胞质相互沟通—动物
细胞间隙连接、植物细胞胞间连丝通过交换小分
子实现代谢偶联或电偶联的通讯方式。
细胞分泌化学信号的作用方式
（1）内分泌（endocrine）
内分泌腺激素血液循环靶器官（靶细胞）
（2）旁分泌（paracrine）信号细胞局部化学介质细胞外液临近靶细胞
白磷酸化，通过蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化，从而调节蛋白质的活性。
细胞内信号传导过程中两类分子开关蛋白
蛋白激酶蛋白磷酸酯酶
二、信号转导系统及其特性
（一）信号转到系统的基本组成与信号蛋白通过细胞表面受体介导的信号途径由下列4个步骤组成： 1. 信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识别；特异性是识别反应的主要特征，这源于信号分子与互补受体上的结合位点相适应。 2. 胞外信号（第一信使）通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生胞内第二信使或活化的信号蛋白；绝大多数被激活的细胞表面受体是通过小分子第二信使和细胞内信号蛋白网络传播信号的。
胞内信号分子
靶蛋白
新陈代谢酶基因调控蛋白细胞支架蛋白
从细胞表面到细胞核的信号途径是由细胞内多种不同的信号蛋白组成的信号传递链，这条信号蛋白链负责实现上述4个号传递的主要步骤，除细胞表面受体之外还包括如下各类蛋白质： ① 转承蛋白：负责简单地将信息传给信号链的下一个组分； ② 信使蛋白：携带信号从一部分传递到另一部分； ③ 接头蛋白：连接信号蛋白； ④ 放大和转导蛋白：通常由酶或离子通道蛋白组成介导产生信号级联反应； ⑤ 传感蛋白：负责信号不同形式的转换； ⑥ 分歧蛋白：将信号从一条途径传播到另外途径； ⑦ 整合蛋白：从2条信号途径接收信号，并在向下传递之前进行整合； ⑧ 潜在基因调控蛋白：这类蛋白在细胞表面被活化受体激活，然后迁移到细胞核刺激基因转录。

细胞信号转导的作用及其调控机制

细胞信号转导的作用及其调控机制细胞信号转导是细胞内部相互联系的基本方式之一，它负责细胞内的物质运输、细胞分化、细胞凋亡等重要生命过程。

本文将详细介绍细胞信号转导的作用及其调控机制。

一、细胞信号转导的作用细胞信号转导（Cellular Signaling）系统是由细胞内外的信号分子所组成的信号网络。

它涉及到一系列分子的交互作用，包括细胞表面的受体蛋白、传导蛋白、能反转信号的蛋白等，其作用可以分为以下几类：1. 传递外部刺激细胞信号转导系统可以传递外部刺激，使得细胞产生一系列反应。

例如：一些激素可以通过细胞膜上的受体，进而激活内部一系列的信号分子，使得细胞内的代谢活性增强。

2. 调控生物作用通过对不同级别上的信号转导分子进行磷酸化、去磷酸化，可以有效调控细胞内一系列复杂的生化反应。

3. 反应器细胞信号转导系统还可以在一定程度上发挥反应器的作用。

当细胞受到外部刺激时，系统会快速反应并将外部刺激转化为相应信息，输入到下一个级别。

二、细胞信号转导的基本过程信号转导过程可以分为三个基本步骤：信号接受、传导和反应。

其中，信号接受、传导环节比较复杂。

1. 信号接受在细胞膜外一般呈现为受体蛋白（Receptors），而在细胞膜内或细胞内则是蛋白质间的相互作用、蛋白质受体等多种形式。

信号从膜外到膜内，原则上是通过受体蛋白或膜上通道的情况下进入到细胞内。

细胞膜一般是一个由排列整齐的磷脂分子组成的双层结构，在日常生活中，细胞外的各种环境因素通过各种途径侵入到这一层双层结构之外，并随之产生的化合物进入到细胞内部。

2. 信号传导信号传导环节包括信号分子落地和信号转移两个部分。

信号分子落地指的是外界的信号分子被识别和结合，从而在细胞内部产生一些化学改变，进而影响其他一些分子的状态。

其中受体蛋白在这一环节具有关键的作用。

信号转移是信号从受体蛋白中到达下一个部位的过程，这一过程可以在大量细胞蛋白的协调下继续推进。

这些细胞蛋白主要是通过一些结构特殊的“生物跳跃方式”实现的。

第八章细胞信号转导

◆由第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现
◆仅在细胞内起作用 ◆能启动或调节细胞内稍晚出现的信号应答 ◆对信号的转导起到逐级放大和终止的作用
第十九页，共九十六页。
（2）分子开关：对信号转导进行精确调控
蛋白激酶蛋白磷酸酶
激活
去活性
通过磷酸化传递信号
通过GTP结合蛋白传递信号
Fig. 细胞内信号转导过程中两类分子开关蛋白
第三节 G蛋白耦联受体介导的信号转导
由三部分组成： 7次跨膜的受体 G蛋白效应物（酶）
第三十三页，共九十六页。
一、G蛋白耦联受体的结构与激活
G蛋白耦联受体
第三十四页，共九十六页。
◆ G蛋白的结构与功能
G蛋白（GTP结合蛋白）：参与细胞的多种生
命活动：细胞通讯、核糖体与内质网的结合、小泡运输、微管组装、蛋白质合成
在该系统中，G蛋白在信号转导过程中起着分子开
关的作用，将信号从受体传递给效应物。包括三个过程：
● G蛋白被受体激活
配体（信号分子）＋受体受体的构型改变，提高与G蛋白的亲和力
● G蛋白将信号向效应物转移
受体＋ G蛋白受体－G蛋白复合物 α 亚基－GTP G蛋白活化激活效应物（腺苷酸环化酶）
第三十九页，共九十六页。
（一）以 cAMP为第二信使的信号通路
细胞外信号与相应受体结合，导致细胞内第二信使cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。
cAMP作为第二信使主要通过激活蛋白激酶A进行
信号放大。
第四十页，共九十六页。
★cAMP信号通路组成
受体激活型（Rs) 抑制型（Ri)
活化型(Gs)
受体
生长因子
类胰岛素样生长因 -1、质膜表皮生长因子、血小受体板衍生生长因子

细胞生物学第8章细胞信号转导

Adenylate cyclase

④环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP phosphodiesterase, PDE）：降解
cAMP生成5’-AMP，起终止信号
的作用。
Degredation of cAMP

⑤蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。
通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶细胞质膜上的受体分子相结合，影响其他细胞。如精子和卵子之间的识别，T与B淋巴细胞间的识别。
3.细胞间隙连接
两个相邻的细胞以连接子（connexon）相联系。
连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。允许小分子物质如Ca2+、cAMP通过，有助于相邻同型细胞
1. 信号分子的产生
信号分子
2. 细胞识别（Cell recognition）
受体蛋白 3. 信号转导（Signal transduction） 4. 引发生物学效应 5. 信号的解除
细胞信号转导
指细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)
结合，引发细胞内的一系列生物化学反应以及蛋
白间相互作用，直至细胞生理反应所需基因开始
一、G蛋白耦联受体的结构与激活
(一)、 G蛋白 (三聚体GTP结合调节蛋白)
(1) 组成：αβγ三个亚基， β 和γ亚基属于脂锚定蛋白。 (2) 作用：分子开关，α亚基结合GDP处于关闭状态，结合GTP处于开启状态。α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的ATP水解，恢复无活性的三聚体状态。α亚基具有三个功能位点：①GTP结合位点; ②鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)活性位点; ③腺苷酸环化酶结合位点。

细胞信号转导的特点

细胞信号转导的特点
细胞信号转导是指细胞外因子通过与受体（膜受体或核受体）结合，引发细胞内的一系列生物化学反应以及蛋白间相互作用，直至细胞生理反应所需基因开始表达、各种生物学效应形成的过程。

其特点主要包括以下几点：
1. 反应迅速：对外源信息的反应信号的发生和终止十分迅速。

2. 级联放大效应：信号转导过程是多级酶促反应，因而具有级联放大效应，以保证细胞反应的敏感性。

3. 通用性：细胞信号转导系统具有一定的通用性，一些信号转导分子和信号转导通路常常为不同的受体所共用。

4. 信息交流：不同信号转导通路之间存在广泛的信息交流。

5. 高度亲和力与高度特异性：细胞能够识别与之相接触的细胞，或者识别周围环境中存在的各种信号（来自于周围或远距离的细胞），并将其转变为细胞内各种分子功能上的变化，这一过程具有高度亲和力和高度特异性。

6. 改变细胞功能：细胞信号转导能将这种分子活性的变化依次传递至效应分子，以改变细胞功能。

7. 适应性：细胞信号转导的最终目的是使机体在整体上对外界环境的变化发生最为适宜的反应，以维持细胞的生长、代谢和功能。

了解这些特点有助于更好地理解细胞如何感知和响应外部刺激，以及如何维持机体的稳态。

如需了解更多相关信息，建议查阅细胞生物学教材或文献。

第12章细胞信号转导(共63张PPT)

coupled receptor，GPCR）。
一条肽链糖蛋白信息传递步骤：激素与受体结合
受体蛋白的构象改变调节G 蛋白的活性
促进蛋白激酶活性，产生生物学效应（细胞代谢、基因转录的调控）
胞质内第二信使浓度增加
细胞膜上的酶活
化（AC 等）
❖ G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors, GPCR ）作为人类基因组编码的最大类别膜蛋白超家族，有800多个家族成员，与人体生理代谢几乎各个方面都密切关联。它们的构象高度灵活，调控非常复杂，天然丰度很低。
成纤维细胞生长因子(FGF)
血管内皮生长因子(VEGF)
功能：
配体受体结合
受体蛋白质构象改变
使底物磷酸化，与细胞的增殖、分化、癌变有关。
（存在自身磷酸化位点，调节酪氨酸激酶活性）
（二）细胞内受体结构特征
❖ 胞内受体通常为由400～1000个氨基酸组成的单体蛋白，包括四个区域：
❖ ①高度可变区：位于N末端的氨基酸序列高度可变，长度不一，具有转录激活功能。 ❖ ②DNA结合区：其DNA结合区域由66～68个氨基酸残基组成，富含半胱氨酸残基
❖ ③PKA对基因表达的调节作用
表12-2PKA对底物蛋白的磷酸化作用
底物蛋白核中酸性蛋白质核糖体蛋白细胞膜蛋白
微管蛋白心肌肌原蛋白心肌肌质网膜蛋白肾上腺素受体蛋白β
磷酸化的后果
生理意义
加速转录
促进蛋白质合成
加速翻译
促进蛋白质合成
膜蛋白构象及功能改变构象及功能改变
改变膜对水及离子的通透性
，具两个锌指结构，由此可与DNA结合。 ❖ ③铰链区：为一短序列，可能有与转录因子相互作用和触发受体向核内移动的

第九章-细胞信号转导(共53张PPT)

• NO的作用机制：
（1）激活靶细胞内具有鸟苷酸环化酶（GC）活性的NO受体。
（2）NO与GC活性中心的Fe2+结合，改变酶的构象，增强酶活性，cGMP水平升高。
（3）cGMP激活依赖cGMP的蛋白激酶G（PKG），抑制肌动-肌球蛋白复合物信号通路，导致血管平滑肌舒张。
NO在导致血管平滑肌舒张中的作用
G蛋白偶联受体的结构图
1234 5
67
G蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答：
包括多种对蛋白或肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体识别与结合的受体，以及哺乳类嗅觉、味觉受体和视觉的光激活受体（视紫红质）。
哺乳类三聚体G蛋白的主要种类及其效应器
二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
第一节细胞信号转导概述
一、细胞通讯二、信号分子与受体三、信号转导系统及其特性
一、细胞通讯
细胞通讯（cell communication）：指信号细胞发出的信息（配体/信号分子）传递到靶细胞并与其受体相互作用，通过细胞信号
转导引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。
（细胞）信号转导（signal transduction）：指细胞将外部信
• IRS1：胰素受体底物
（二）细胞内信号蛋白复合物的装配
• 信号蛋白复合物的生物学意义：细胞内信号蛋白复合物的形成在时空上增强细胞应答反应的速度、效率和反应的特异性。
• 细胞内信号蛋白复合物的装配可能有3种不同类型。
细胞内信号蛋白复合物装配的3种类型
• A：基于支架蛋白 B：基于受体活化域 C：基于肌醇磷脂
⑤引发细胞代谢、功能或基因表达的改变；
细胞表面受体（cell-surface receptor）：位于细胞质膜上，主要识别和结合亲水性信号分子，包括分泌型信号分子（如多肽类激素、神经递质